追求投资回报

最简单的方法来评估能力和性能ROI问芯片的芯片设计的作品和它是否符合设计规范。但是芯片可以用在非常不同的方式,和一个芯片上可能有许多操作模式,所以这个公式不是那么清晰了。

“防止失败是第一要务ROI时,“Aveek Sarkar说,副总统的产品工程和支持有限元分析软件。“如果一个芯片烧掉了四年,而不是六个,这是昂贵的。可能有很多原因。也许当你设计印刷电路板上的芯片,和你把温度传感器在错误的地方和董事会扭曲,让它不再维护电气或机械连接。你必须更换董事会在这种情况下,它可以超越芯片。”

除了确保芯片工作,没有简单的答案或明确的方法。的重点是分析能力和性能足以使早期变化,与尽可能多的背景下将如何使用设计。一旦设计达到tapeout,这些变化是昂贵的和更多的痛苦。

让-玛丽•深色,营销总监导师图形的模拟,发现在过去的三年,转变中已经进行验证工程师对权力由于两个因素。首先,摩尔定律使得更多的晶体管芯片,并结合soc越来越大,这就需要了解静态功耗和动态功耗对于每一个晶体管。第二,与更高级的节点和finFETs,动态功率显著增加了,现在是一个主要的设计考虑。

这两个因素创造了完美风暴的力量。为公司开发移动或多媒体soc针对消费市场,有一个要求多个I / O接口和协议的上下文中使用一个操作系统启动和运行动态应用程序。手机、平板电脑和个人电脑都有相同的配置文件,需要测试芯片动态应用程序concept-booting OS,发行一个序列的芯片启动操作,启动第一个级别的固件。这些芯片的晶体管可以包含数亿到数十亿,需要大量的仿真和验证周期。此外,他们需要看的上下文中如何被利用。

“如果你比较这个和十年前,甚至是五年前,他们不必过于担心这个,”深色说。“芯片是较小的,散装CMOS每个人都在谈论待机电流比动态电流,和我们没有爆炸的应用程序。因此,芯片验证了使用传统testbenches力量。”

深色点需要一个基准参考在未来,一个环境,其中包含的最小子集来验证我的芯片将如何被利用,所有在一个仿真平台。

大多数工程团队没有获得他们所需要的所有工具和能力做这些分析,然而。首席执行官西蒙Davidmann治之说,工程师总是将模拟任何他们可以使用设备。“如果你的技术只允许你做分析500万年周期,那么你唯一能做的就是试着找到方法代表500万周期。如果你能模拟500亿次,你不会模拟500万年,你会模拟整个引导,你的电话,你的一切。但事实是太慢,所以你唯一能做的就是分析小一些,希望你找到代表位。”

这方面的一个重要组成部分分析是将如何使用该芯片的理解。“的一个关键的东西,我们看到的是它的芯片上运行的软件。这有巨大的权力和影响的极端表现。是的,芯片的架构是至关重要的问题。你有诸如MIPS多线程处理器虚拟处理元素,和手臂的大。一些配置,以便您可以切换处理器。所有这些硬件技术,试图使芯片更高效的性能和动力,您的目标。但是什么软件做什么?芯片将如何被使用?软件将如何使用硬件吗?使用场景和操作模式的软件组件变得越来越重要,它们对性能产生巨大的影响/芯片的力量。”

Davidmann观察到,很多人都开始明白的动态软件确实有一个巨大的影响。“这是变化的,我们现在的前沿。我不认为每个人都有解决方案,但是这个过程行业正在经历,试图理解如何分析这些芯片的动态特性。的工具和方法被用于功率和性能仍在不断发展,并且需要有更多的集成软件和硬件之间。”

进一步说,他认为目前的方法使用cycle-accurate模拟器和昂贵的硬件模拟器是太缓慢了,太迟了,因为他们需要RTL除了难以使用。

这一观点不一致的仿真器和专门的模拟销售,。弗兰克•Schirrmeister高级集团董事、产品管理系统&验证小组节奏,认为很多ROI来自更早做分析,将对活动的数据分析。“引进模拟的很多工程团队就是这样做的,因为他们基本上运行能力分析。ROI是很难确定,因为你真的不知道R是什么,直到你真的有一个bug,不得不召回一些芯片。”

Krishna Balachandran节奏、产品管理总监同意提高ROI最简单的答案是早期开始。“我在一个客户就在上周,他们说他们已经硅和估算电力数字很早就使用电子表格方法,但不幸的是在硅更悲观了。他们不满足规范他们的权力和他们估计在早期。这种类型的评估工作一点过去,但是他们现在面临一个问题,权力不再估计与电子表格工作。如果他们设计的芯片,跑在最后的工具,它说,权力是远高于预测,这是一个问题。如果功率低于预测,它也不是因为他们会交易掉,强国为更高的速度,或更好的区域。但至少芯片已达到权力的目标。录音时他们知道什么是性能和面积,说这是好的,贴出来。但是现在,如果电力数字更重要的是,突然有一个问题。你可以想象一个芯片供应商公司和系统的公司。 The system company already has gone and made certain plans and specs for their system, and if the power doesn’t come in within that limit for this particular chip, then that system company has to adjust that power somewhere else and has to squeeze the power out somewhere else so they can stay competitive.”

在这种情况下,芯片设计公司可以与系统失去信誉公司购买他们的设计。

“显然,你不能把它完全准时,但正确的力量估计变得极其重要,”Balachandran说。“很多精力都花费在预先确保功率估计是好的,一旦你得到权力估计,一旦你看到热点/你的设计中存在的问题,,减轻那些在早期阶段——在RTL阶段——尽可能地。”

位置,位置,位置
理解早期设计问题是一个公认的目标。怎么没有。

”获得最佳的投资回报率的方法是获得最大的信息设计选择尽可能在设计过程的早期,因为你有机会做出最大的优化,无论是对功能、性能、或权力,”德鲁Wingard说,首席技术官超音速。“在架构级别可以让最大的区别。”

有很多人认为,有必要进行精度估算。Wingard认为仅仅来自实现。“这是关于精确度做出良好的体系结构的选择。RTL提供了几乎完美的精度但可以这么晚,你不能用它来一个新的设计。然而,这是一个非常欧共体利用你学到了什么从你之前的设计。的总数实际上新设计太小,在几乎可以忽略不计。即使是新一代的平台利用前一代的遗产。真正的问题是,“究竟有多难做抽象模型从年长的设计可以提取吗?的人很擅长做系统架构很擅长这个。使用类似的挑战做一个模拟器是没什么抽象一个模拟器。你必须有正确的函数为了你的性能模型,或者做你的力量模型,这是一个很高的酒吧克服。 I would rather do things even further forward, even with a bigger abstraction. But if I want to do power modeling, I need to know the behavior of my decoder running different bit rate streams. Are those numbers going to be precise? No, they’re not. In fact, they’re not even precise for RTL.”

原因在于,大多数工程师不知道将使用输入。“你最终做决定基于标称值的误差,“Wingard说。”,当你开始组装误差,有时误差积累。

Wingard说,在一个架构层面,很少做出决定基于2%比别的东西。“我们正在远离大多数我们所做的是优化今天从SoC架构的角度来看,如果我的数字是正确的10%以内,它在任何地方都有可能不够好,但记忆。是内存吞吐量的10%是一个大问题,但对于大多数系统的其余部分,我可以做出这些选择粗梳。所以我提出的挑战是如何从旧的信息设计。”

他补充说,这是最好的地方invest-taking现有块和描述他们对权力和交通特点,所以当SoC是集成有交通模型基于硬件如何为这些不同的东西真的会表现在不同的模式。当建模完成,这些模块的功耗在他们的不同的操作模式,必须理解。之后很容易组装这些更高层次的模型。

提高ROI的功率和性能,工程团队需要正确的方法和工具解决方案,那些足够快,可以运行许多不同的软件使用情况和可用的早期足以产生影响。他们需要有足够精确的和最新的是有效的。